JP3588516B2 - プロピレン樹脂押出成形体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の添加剤配合により押出成形時の機器汚染が抑制され、かつ透明性、色相、耐熱老化性に優れたプロピレン樹脂押出成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリプロピレンは、成形性、剛性、光沢等に優れ、また、衛生性や耐熱性にも優れていることから、各種の成形加工を施され、ポリ塩化ビニルやポリスチレン等他の樹脂と同様に工業用部品、日用品、食品容器等広範囲の用途に利用されている。そしてポリプロピレンは、結晶性であることにより、ポリ塩化ビニルやポリスチレンに比較して耐熱性に優れることから使用範囲が広がっている。
しかしながら、ポリプロピレンは、その結晶性ゆえにポリ塩化ビニルやポリスチレンに比較すると透明性が劣るという欠点がある。特に、シート成形、中空成形、フィルム成形等の押出成形においては、溶融押出されたポリプロピレンの冷却速度が遅くなるために結晶が成長して透明性がさらに劣るという問題がある。
【0003】
ポリプロピレンの透明性を改良するためには、各種核剤を配合する方法があり、その核剤としては無機粉体、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族リン酸金属塩、ソルビトール系誘導体等が一般に知られている。
これら核剤の中では、ソルビトール系誘導体を配合したものが最も透明性に優れるが、しかし、押出成形においては、成形加工時にソルビトール系誘導体が昇華して成形機や冷却ロール等の機器を汚染させるという問題や、臭気を発生させるという問題があって好まれない。また一方、無機粉体、芳香族カルボン酸金属塩、芳香族リン酸金属塩等の核剤では、透明性の改良効果が不十分である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良して、プロピレン樹脂の押出成形時の機器汚染が抑制され、かつ透明性に優れたプロピレン樹脂押出成形体を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討の結果、特定の添加剤配合により上記目的が達成され、かつ、その上に色相、耐熱老化性にも優れた押出成形体が得られることを見出して本発明を完成した。
【0006】
すなわち、本発明は、プロピレン樹脂100重量部、ロジンの金属塩0.03〜2重量部、第3級アミン型光安定剤0.01〜1重量部、および、芳香族亜燐酸エステル及び/又は芳香族フォスフォナイト系酸化防止剤0.01〜0.5重量部から構成されることを特徴とするプロピレン樹脂押出成形体である。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明で使用するプロピレン樹脂は、プロピレンの単独重合体又はプロピレンを主成分とするプロピレンと他の重合性単量体との共重合体であり、通常のプロピレンの重合法又は共重合法で製造されたものである。ここで、重合性単量体としては、α−オレフィン(エチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、デセン、3−メチルブテン、4−メチルペンテン等)、不飽和カルボン酸又はその誘導体(アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、無水マレイン酸等)、ビニルエステル(酢酸ビニル、酪酸ビニル等)、不飽和芳香族単量体(スチレン、α−メチルスチレン等)などが挙げられ、共重合体としては、ブロック、ランダム、グラフト等の共重合形態を問わない。
【0008】
このプロピレン樹脂は、JIS−K6758(230℃、2.16kg荷重)に準拠して測定されたメルトフローレート(MFR)が0.1〜50g/10分、中でも0.2〜30g/10分、特に0.4〜20g/10分のものが押出成形時の流動性と機械的強度の点から好適である。この様なプロピレン樹脂は、市販品の中から適宜選んで使用することができる。
【0009】
また、本発明で使用するロジンの金属塩としては、その金属の種類がアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、亜鉛等である金属塩が好適である。中でも、リチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛の金属塩が好ましく、特にリチウム、カリウム、ナトリウムの金属塩が好ましい。ここでロジンとしては、飽和型、不飽和型又はその混合物の何れを使用しても良い。これらは併用しても構わなく、通常は混合物が使用される場合が多い。
【0010】
また、本発明で使用する第3級アミン型光安定剤としては、例えば次の〔1〕〜〔6〕の化合物を好適なものとして挙げることができる。
〔1〕 琥珀酸ジメチルと1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとの重縮合物
〔2〕 テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート
〔3〕 トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−ドデシル−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート
〔4〕 N,N−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン・2,4−ビス〔N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ〕−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物
〔5〕 2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチリマロン酸のビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)エステル
〔6〕 ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート
第3級アミン型光安定剤の中でも特に、分子量が500以上のものは相溶性及び優れた耐熱老化性を発揮することができるので好ましい。最も適した化合物は、上記〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕の化合物である。
【0011】
さらに、本発明で使用する芳香族亜燐酸エステル及び/又は芳香族フォスフォナイト系酸化防止剤としては、例えば次の〔7〕〜〔18〕の化合物を好適なものとして挙げることができる。
〔7〕 トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト
〔8〕 テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスフォナイト
〔9〕 トリス(ミックスド、モノ及びジノニルフェニル)フォスファイト
〔10〕 メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)−2−エチルヘキシルフォスファイト
〔11〕 トリス−ノニルフェニルフォスファイト
〔12〕 テトラキス(2,4−ジ−t−ブチル−5−メチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスフォナイト
〔13〕 4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)フォスファイト
〔14〕 1,1,3−トリス(2−メチル−4−ジ−トリデシルフォスファイト−5−t−ブチルフェニル)ブタン
〔15〕 ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト
〔16〕 ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト
〔17〕 2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フルオロフォスファイト
〔18〕 ビス(2,4,6−トリ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−フォスファイト
これらの中でも、より好ましい化合物は、上記〔7〕、〔8〕、〔9〕、〔10〕、〔11〕及び〔12〕の化合物であり、特に〔7〕、〔8〕の化合物が最も適したものである。
【0012】
本発明で使用する上記必須成分の配合量は、プロピレン樹脂100重量部に対して次の通りである。
〔ロジンの金属塩〕:0.03〜2重量部、好ましくは0.05〜1重量部、特に好ましくは0.1〜0.6重量部
〔第3級アミン型光安定剤〕:0.01〜1重量部、好ましくは0.02〜0.5重量部、特に好ましくは0.03〜0.3重量部
〔芳香族亜燐酸エステル及び/又は芳香族フォスフォナイト系酸化防止剤〕:0.01〜0.5重量部、好ましくは0.03〜0.4重量部、特に好ましくは0.05〜0.3重量部
【0013】
ロジンの金属塩の配合量が少な過ぎると透明性が十分でなく、他方、多過ぎても透明性が悪化するばかりでなく不経済でもある。また、第3級アミン型光安定剤の配合量が少な過ぎると耐熱老化性が劣り、他方、多過ぎると変色やブリードの問題が発生するばかりか不経済でもある。さらに、芳香族亜燐酸エステル及び/又は芳香族フォスフォナイト系酸化防止剤の配合量が少な過ぎると成形加工時の安定効果が劣り、他方、多過ぎると変色やブリードの問題が発生するばかりか不経済でもある。
【0014】
本発明においては、上記の必須成分のほかに所望により任意の成分を、本発明の効果を著しく損なわない範囲で配合させることができる。任意成分としては、通常のポリオレフィン用に使用される各種添加剤、例えば他の酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、造核剤、充填材、難燃剤、着色剤、滑剤、中和剤、金属不活性化剤(防錆剤)、分散剤、蛍光増白剤、導電剤、帯電防止剤、分子量調整剤(過酸化物等)、本発明で使用する以外の樹脂やエラストマー等々がある。
【0015】
本発明の押出成形体は、上記の必須成分及び所望による任意の成分を配合し、通常使用される適当な混合機、混練機を使用して混合、溶融混練して樹脂組成物となし、これを押出成形機にかけて成形することによって得られる。ここで、混練機としてはヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、Vブレンダー、タンブラーミキサー、リボンブレンダー、バンバリーミキサー、ニーダーブレンダー、一軸又は二軸の混練押出機等が好適に使用され、樹脂組成物として好ましくはペレット状のものが得られる。このとき、予めプロピレン樹脂に目的量以上の上記添加剤成分を配合しておき、これをプロピレン樹脂で希釈しながら押出成形加工する、いわゆるマスターバッチ方式を採用することもできる。また、押出成形機としては、一般にポリオレフィン用に使用されるシート成形機、中空成形機、フィルム成形機、パイプ成形機等が使用される。押出成形体の内、シート成形体はさらに真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の二次の熱成形を施す場合もある。
【0016】
【実施例】
以下、具体例をもって本発明をさらに説明する。
実施例1
MFRが2.5g/10分、エチレン含量3.0重量%のプロピレン−エチレンランダム共重合体100重量部に対し、中和剤としてステアリン酸カルシウム0.1重量部、及び表1に示す添加剤を配合してスーパーミキサーにて3分間混合し、250℃に加熱したスクリュー径が50mmφの押出機にて溶融混練し、樹脂組成物とした。この樹脂組成物を、230℃に加熱したスクリュー径が35mmφの押出機にかけ、幅35cmのT型ダイスより押し出し、60℃の温水が内部循環している2本の金属ロール(硬質クロムメッキ加工が施してある)で挟んで冷却固化させて厚みが0.7mmのシートを製造した。
このときの金属ロール表面の汚染状態を目視にて評価した。また、得られたシートについて、JIS−K7105に準拠して霞度(HAZE)を評価し、日本電色社製カラーマシンにて色相(b値)を評価した。さらに、このシートを120℃のギヤオーブンに入れて劣化時間を測定した。結果を表2に示す。
【0017】
実施例2〜5、比較例1〜7
実施例1において、添加剤を表1に示す添加剤に代えた以外は実施例1と同様にしてシートを製造し、評価した。結果を表2に示す。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
表1及び表2から理解される通り、通常の燐系酸化防止剤とフェノール系酸化防止剤の併用配合では、造核剤としてロジンの金属塩以外のものを配合した場合の比較例1及び同2ではロール汚染が発生したり透明性が劣ってしまい、一方、ロジンの金属塩を配合した場合の比較例3では色相が劣ってしまう。これに対して、ロジンの金属塩と第3級アミン型光安定剤及び燐系酸化防止剤を併用配合した実施例ではすべてが満足の行く結果となっている。なお、ロジンの金属塩を配合しても、第3級アミン型光安定剤のみ或いは燐系酸化防止剤のみを併用した比較例5及び同4の場合は、ロール汚染発生や色相に劣ったり耐熱老化性が不良であったりして好ましくなく、また、たとえ第3級アミン型光安定剤及び燐系酸化防止剤を併用配合しても、造核剤を配合していない比較例7やロジンの金属塩以外の造核剤を配合した比較例6では透明性やロール汚染の点で好ましくない結果となっている。
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、押出成形時の機器汚染が抑制され、かつ透明性、色相、耐熱老化性に優れたプロピレン樹脂押出成形体が得られるといった顕著な効果が奏される。
Claims (2)
- プロピレン樹脂100重量部、ロジンの金属塩0.03〜2重量部、第3級アミン型光安定剤0.01〜1重量部、および、芳香族亜燐酸エステル及び/又は芳香族フォスフォナイト系酸化防止剤0.01〜0.5重量部から構成されることを特徴とするプロピレン樹脂押出成形体。
- プロピレン樹脂が、メルトフローレート0.1〜50g/10分の樹脂である、請求項1に記載のプロピレン樹脂押出成形体。
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